CATIA V5 - Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern

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1 CATIA V5 - Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern Part-Design für das Gießen, Spritzgießen, Schmieden, Schweißen und Zerspanen. Mit 67 Aufgaben- und Lösungsblättern von Dieter R Ziethen 1. Auflage CATIA V5 - Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern Ziethen schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Hanser München 2004 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Inhaltsverzeichnis: CATIA V5 - Konstruktionsmethodik zur Modellierung von Volumenkörpern Ziethen

2 3.3 Skizze und Kontur erzeugen Ein Beispiel der Anwendung des Automatismus gibt Tabelle Als Ausgangsgeometrie liege eine Kontur vor, bestehend aus acht Linien (links). Die Ausgangsgeometrie solle automatisch über Kettenmaße mit Bedingungselementen versehen werden. Hierzu wird die Schaltfläche Automatische Bedingungszuordnung selektiert und die acht Linien als zu bemaßende Elemente deklariert. Die V-Achse wird zusätzlich als Spiegelungsachse und die H-Achse als Referenzelement angegeben. Als Bedingungsmodus wird Verkettet eingestellt. Nach der Anwendung des Automatismus ist die Kontur komplett vermaßt (rechts). Die unteren vier Linien, die zur V-Achse spiegelsymmetrisch angeordnet sind, sind mit Symmetriebedingungen versehen. Die Maße sind als Maßketten erzeugt worden. Vorher Nachher Tabelle 3.26: der Schaltfläche Automatische Bedingungszuordnung Skizze analysieren Eine Skizze kann über eine Animation eines Bedingungselementes, die Farbe eines Geometrie- und Bedingungselementes und die Analysefenster des Skizzierers analysiert werden. Die Animation eines Bedingungselementes verändert dynamisch am Bildschirm den Wert eines Maßes und zeigt damit einem Anwender an, welche Geometrieelemente durch ein Maß getrieben werden. Die Farbe eines Elementes gibt Rückschlüsse über seinen Aktivierungszustand, die Eindeutigkeit seiner Lage im Raum und auf eine eventuelle Überbestimmung. Die Analysefenster des Skizzierers erlaubt einem Anwender, die Art und die Freiheitsgrade aller Geometrieelemente einer Skizze zu prüfen und offene Konturen zu identifizieren. Die Animation eines Bedingungselementes wird über eine Selektion der Schaltfläche Bedingung animieren der Symbolleiste Bedingung gestartet. Das zu animierende Maß wird vor oder nach der Selektion der Schaltfläche ausgewählt. Es öffnet sich das Fenster Bedingung animieren, in dem die Details der Animation definiert werden (Tabelle 3.27, Mitte). In den Feldern Erster Wert und Letzter Wert wird der Wertebereich definiert, innerhalb dessen das Maß animiert werden soll. Die Anzahl der Animationsschritte wird im Feld Anzahl Schritte festgelegt. Über die Option Bedingungen verdecken kann bestimmt werden, ob die Bedingungselemente der Skizze während der Animation sichtbar sind oder nicht. 53

3 3 CATIA-Basiswissen Über die vier Schaltflächen des Bereiches Optionen wird spezifiziert, wie eine Animation abläuft. Die erste Schaltfläche In einem Durchlauf bestimmt, dass der Wertebereich einmal vom ersten bis zum letzten Wert durchlaufen wird. Die zweite Schaltfläche Umkehren legt einen Durchlauf vom ersten bis zum letzen und wieder zum ersten Wert zurück fest. Die dritte Schaltfläche Schleife weist eine Animation an, endlos zwischen dem ersten und dem letzten Wert zu pendeln. Die vierte Schaltfläche Wiederholen bestimmt eine endlose Wiederholung eines Durchlaufs vom ersten bis zum letzten Wert. Eine Animation wird über die Schaltflächen des Bereichs Aktionen ausgeführt. Die Schaltflächen entsprechen denen eines Video- oder Kassettenrekorders. Wird die Schaltfläche Abbrechen betätigt, wird eine Animation beendet und der Ausgangszustand wiederhergestellt. Tabelle 3.27 zeigt ein Beispiel einer Animation. Tabelle 3.27: der Schaltfläche Bedingung animieren Ausgangszustand Dialogfenster Animation Die Farbe eines Geometrie- oder Bedingungselementes kann direkt dem Geometriefenster des Skizzierers entnommen werden. Eine Aufstellung der Farben und ihrer Bedeutung gibt Tabelle Ein Element, dass von einem Anwender aktuell selektiert ist, wird in orange Farbe angezeigt. Die Farbe hat daher für eine Analyse keine unmittelbare Bedeutung. Ein Geometrieelement, dessen Lage im Raum nicht eindeutig bestimmt ist, also Freiheitsgrade besitzt, wird in weißer oder grauer Farbe dargestellt. Ein Standardelement wird weiß angezeigt, ein Konstruktionselement grau. Ist ein Geometrieelement durch eine Projektion oder Verschneidung einer Geometrie mit der Skizzenebene erzeugt worden, kann es von einem Anwender nicht direkt manipuliert werden. Dies wird durch eine gelbe Farbe signalisiert. Ist die Lage eines Geometrieelementes eindeutig bestimmt, wird das Element in grüner Farbe angezeigt. Die Farben Braun, Rot und Rosa sind Warnfarben und weisen einen Anwender auf Probleme in einer Skizze hin. Alle Elemente, die in rosa Farbe dargestellt sind, signalisieren eine Überbestimmung. Eine Überbestimmung kann behoben werden, indem Bedingungselemente gelöscht werden. Ist ein geometrischer Sachverhalt für CATIA nicht mehr darstellbar, da Bedingungs- und Geometrieelemente eine inkon- 54

4 3.3 Skizze und Kontur erzeugen sistente Geometrie beschreiben, werden teilweise die Bedingungs- und Geometrieelemente nicht neu berechnet. Diese Elemente werden in roter und brauner Farbe angezeigt. Farbe Weiß Grau Orange Gelb Grün Rosa Rot Braun Bedeutung Standardelement mit Freiheitsgraden Konstruktionselement mit Freiheitsgraden Selektiertes Element Projiziertes oder verschnittenes Element Fixiertes Element mit eindeutiger Lage Überbestimmtes Element Element nicht konsistent Temporär nicht berechnetes Element Tabelle 3.28: Farben eines Geometrieund Bedingungselementes und deren Bedeutung Ein Anwender kann die Analyse einer kompletten Skizze über die Analysefenster Skizzen-Auflösungsstatus oder Skizzieranalyse vornehmen. Das Fenster Skizzen-Auflösungsstatus zeigt eine Kompaktanalyse einer Skizze an. Das Fenster Skizzieranalyse erlaubt eine detaillierte Analyse einer Skizze und deren Elementen. Zusätzlich können Funktionen ausgeführt werden, um eventuelle Störungen oder Fehler einer Skizze zu beheben. Das Fenster Skizzen-Auflösungsstatus wird über eine Selektion der Schaltfläche Skizzen-Auflösungsstatus der Symbolleiste Tools geöffnet (Tabelle 3.29, Mitte). Eine Skizze wird pauschal nach der Anzahl der Freiheitsgrade ihrer Geometrieelemente bewertet. Sind Freiheitsgrade vorhanden, gilt die Skizze als unterbestimmt. Im Geometriefenster werden die Elemente orangefarben markiert, die noch Freiheitsgrade aufweisen (Tabelle 3.29, rechts). Sind keine Freiheitsgrade vorhanden, wird eine Skizze als isobestimmt oder überbestimmt bewertet. Überbestimmte Geometrieelemente werden wiederum im Geometriefenster orangefarben hervorgehoben angezeigt. Über die Schaltfläche Skizzieranalyse kann das Analysefenster Skizzieranalyse geöffnet werden, um eine detaillierte Bewertung der Skizze durchzuführen. Das Fenster Skizzieranalyse wird entweder durch eine Selektion der Schaltfläche Skizzieranalyse der Symbolleiste Tools oder des Fensters Skizzen- Auflösungsstatus geöffnet. Das Fenster verfügt über drei Karten Geometrie, Projektionen /Verschneidungen und Diagnose, in denen Teilergebnisse der Analyse angezeigt werden (Tabelle 3.30 ff.). Die Karte Geometrie gibt eine Übersicht aller Konturen und Kurvenzüge einer Skizze (Tabelle 3.30). Die identifizierten Konturen und Kurvenzüge werden in einer dreispaltigen Tabelle Detaildaten aufgelistet. Die erste Spalte zeigt die identifizier- 55

5 3 CATIA-Basiswissen ten Elemente, die zweite dessen Status und die dritte einen beschreibenden Text. Die Analyse ist hilfreich, um offene Konturen oder Geometrieelemente zu finden, die versehentlich nicht als Konstruktionselemente definiert wurden. Tabelle 3.29: des Analysefensters Skizzen-Auflösungsstatus Ausgangszustand Fenster Anzeige Über die Schaltflächen des Bereichs Maßnahmen können Fehler einer Skizze behoben werden, indem Elemente gelöscht, ergänzt oder als Konstruktionselemente definiert werden. Um eine Korrektur vorzunehmen, wird ein Element in der Tabelle Detaildaten selektiert und anschließend die entsprechende Schaltfläche gedrückt. Tabelle 3.30: des Analysefensters Skizzieranalyse, Karte Geometrie Geometrie Karte Geometrie Die Karte Projektionen /Verschneidungen zeigt alle Geometrieelemente einer Skizze an, die über eine Projektion oder Verschneidung einer 3D-Geometrie mit der Skizzenebene erzeugt wurden (Tabelle 3.31). Die Elemente werden in der Tabelle Detaildaten aufgelistet. Die erste Spalte zeigt den Namen eines Geometrieelementes, die zweite dessen Erzeugungsart, die dritte dessen Status und die vierte dessen Elterngeometrie. Die Elterngeometrie ist die 3D-Geometrie, die mit der Skizzenebene verschnitten oder auf diese projiziert wurde. Über die Schaltflächen des Bereichs Maßnahme kann eine Projektion oder Verschneidung isoliert, deaktiviert oder gelöscht werden. Zusätzlich ist ein Austausch ihrer Elterngeometrie durch eine neue 3D-Geometrie möglich. 56

6 3.3 Skizze und Kontur erzeugen Geometrie Karte Projektionen /Verschneidungen Tabelle 3.31: des Analysefensters Skizzieranalyse, Karte Projektionen /Verschneidungen Die Karte Diagnose zeigt die Freiheitsgrade einer Skizze und deren Geometrieund Bedingungselemente an (Tabelle 3.32). Im Feld Berechnungsstatus wird eine Pauschalbewertung der gesamten Skizze getroffen. Diese Bewertung erfolgt analog des Analysefensters Skizzen-Auflösungsstatus. Die Tabelle Detaildaten zeigt eine Liste aller Geometrie- und Bedingungselemente der Skizze. Für jedes Element wird dessen Bestimmtheitsgrad beurteilt. Handelt es bei einem Listeneintrag um ein Geometrieelement, wird zusätzlich dessen Typ (Standardelement, Konstruktionselement) aufgeführt. Über die beiden Schaltflächen des Bereiches Aktion können Bedingungselemente und Konstruktionselemente aus der Liste und dem Geometriefenster ausgeblendet werden. Geometrie Karte Diagnose Tabelle 3.32: des Analysefensters Skizzieranalyse, Karte Diagnose Fehlermeldungen und deren Ursachen Die Parameter einer Skizze beinhalten zahlreiche Elemente, die auf einer Geometrie basieren. Weist eines der Elemente einen Definitionsfehler auf oder kann nicht mehr 57